基于模糊自适应PI控制的光伏发电MPPT

介绍了光伏发电过程中最大功率点跟踪(MPPT)原理,并简要分析了常规控制算法在最大功率跟踪控制中的优缺点,提出将模糊自适应PI控制算法应用到光伏系统最大功率点跟踪的控制中,该控制方法能快速响应外界环境的变化,获得系统最大功率点,且可以有效消除系统在最大功率点附近的振荡现象,提高系统的稳定性。仿真结果表明,该方法能使系统稳定地工作在最大功率点,并且控制精度高,能灵敏反应外界环境的变化。     

基于模糊控制的光伏发电系统MPPT

光伏电池的输出功率随外部环境和负载的变化而变化,为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪电路。根据最大功率点跟踪的基本原理及常用光伏发电系统控制的优缺点．提出了一种基于模糊控制,具有在线参数调整的自适应占空比扰动法。该方法在不干扰系统正常工作的情况下,能迅速地感知外界的环境变化。实验结果证明,该方法能够快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点。     

一种光伏MPPT模糊控制算法研究

针对太阳能光伏阵列的工作特性,在现有最大功率跟踪控制方法的基础上,提出了一种光伏MPPT的模糊控制算法——变步长扰动观察法.从偏差和偏差变化率的角度,将寻优分为二个阶段(第一阶段应用扰动观察法并设置较大步长快速接近最大功率点附近,第二阶段采用变步长的方法向最大功率点进一步逼近并至最佳),实现了光伏系统快速和高精度的跟踪要求.系统中引入了工作状态的判断环节,可以根据环境的变化,做出相应反应,提高了系统的快速跟踪性能和稳定性.     

基于空间矢量PWM法的光伏水泵变频控制系统

介绍一种基于空间矢量PWM控制的光伏水泵变频控制系统。该空间矢量PWM算法具有对光伏阵列母线电压的动态补偿功能，保证在光伏阵列工作电压大范围变化条件下，变频驱动电机满足恒磁通调速控制。同时结合光伏水泵系统的工作特点，提出了一种简单实用的光伏阵列最大功率点跟踪控制方式，稳定可靠地实现了系统的最大功率点跟踪控制。     

基于Cuk变换器风光联合发电分时MPPT系统研究

针对风光联合发电系统,文章提出了一种基于Cuk变换器电路的分时进行光伏电池和永磁风机最大输出功率跟踪的新控制方法。采用模糊控制算法对光伏电池和永磁风机最大输出功率跟踪进行了变步长确定。试验测试表明:对光伏电池和永磁风机的最大输出功率跟踪进行分时控制方案可行。采用模糊规则库确定步长效果良好,并且整体系统具有良好的经济实用性。     

基于改进PSO的复杂环境下光伏MPPT控制

复杂环境下,传统算法实现光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)失效;常规粒子群优化算法(PSO)实现的MPPT控制易给系统引入较大跟踪振荡。针对上述问题,提出一种基于改进PSO的MPPT控制方法,通过引入线性调整因子,自适应调整环境突变时最大功率点电压的搜寻范围。结果表明:与常规PSO算法相比,改进的PSO算法跟踪速度更快、动态响应振荡更小、能量转换率更高,可实时准确跟踪复杂环境下的最大功率点。     

光伏发电MPPT的变论域自适应模糊控制

针对常规模糊控制器在光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)控制中存在的功率波动、控制精度低和自适应性较差等问题,提出了一种基于变论域自适应模糊控制器的光伏发电MPPT控制,该控制器能根据光伏发电输出功率偏差的变化自动调整变量的论域,从而快速准确地跟踪光伏发电系统的最大功率点(MPP)。实验结果验证了该控制方法能有效实现光伏发电MPPT控制,提高了系统的效率和稳定性。     

基于变结构模糊控制的MPPT控制策略

为了充分提高光伏发电系统的效率,针对光伏电池成本高、转化效率低的问题,基于电导增量法和模糊控制技术,提出了一种最大功率点跟踪方法。该方法采用了非对称的输出隶属度函数和具有PID功能的变结构模糊控制,能快速响应外界环境变化,准确跟踪到光伏电池的最大功率点,且有效地减小了最大功率点处的输出波动。     

局部阴影条件下基于改进电导增量法的光伏系统最大功率跟踪方法

在局部阴影的情况下,由于串联式光伏组件的输出特性不同而产生多个极值点,使得传统的最大功率追踪（maximum power point tracking, MPPT）方法陷入局部极值点而失效。文中提出一种针对两级并网光伏系统的改进电导增量法以适应光伏阵列在局部阴影下的多峰值最大功率跟踪,通过分析最大功率点电压的变化范围,设定最大功率电压搜索范围以提高搜索效率,并通过DC/DC Boost变换器占空比实现输入电压控制,保证算法不陷入局部极值点。最后利用仿真实验验证了该算法在有、无阴影情况下均能准确地跟踪光伏方阵最大功率,有效提高了光伏阵列输出效率。     

基于中值步长法的光伏阵列最大功率点跟踪

提出了光伏阵列最大功率点跟踪的新型变步长扰动观察法,即中值步长法。在外界环境发生变化时,利用斜率判断扰动方向,利用启动步长快速跟踪光伏阵列最大功率点的大概位置;然后每扰动一次就将扰动步长取中值,使系统在稳态时最大限度地逼近最大功率点,减小最大功率点附近的震荡,提高跟踪精度;利用功率判断避免在扰动过程中出现算法错误。通过Matlab进行仿真,证明了中值步长法能达到理想的跟踪效果。     

带修正函数的模糊控制在光伏发电MPPT中的应用

由于太阳能电池转换效率较低,因此要及时、精准地跟踪光伏电池的最大功率输出。文章针对光伏电池的非线性特性,在电导增量法和模糊控制技术的基础上引入了修正函数进行最大功率跟踪。利用Matlab仿真分析,比较了常规模糊控制法和所设计的模糊控制法的性能。仿真结果表明,采用带修正函数的模糊控制,在外部环境变化时,能快速准确地跟踪最大功率输出,输出功率波动小,具有较好的鲁棒性。     

Maximum power point tracking using adaptive fuzzy logic control for grid-connected photovoltaic system

This paper proposes a method of maximum power point tracking using adaptive fuzzy logic control for grid-connected photovoltaic systems. The system is composed of a boost converter and a single-phase inverter connected to a utility grid. The maximum power point tracking control is based on adaptive fuzzy logic to control a switch of a boost converter. Adaptive fuzzy logic controllers provide attractive features such as fast response, good performance. In addition, adaptive fuzzy logic controllers can also change the fuzzy parameter for improving the control system. The single phase inverter uses predictive current control which provides current with sinusoidal waveform. Therefore, the system is able to deliver energy with low harmonics and high power factor. Both conventional fuzzy logic controller and adaptive fuzzy logic controller are simulated and implemented to evaluate performance. Simulation and experimental results are provided for both controllers under the same atmospheric condition. From the simulation and experimental results, the adaptive fuzzy logic controller can deliver more power than the conventional fuzzy logic controller.     

New maximum power point tracker for PV arrays using fuzzy controller in close cooperation with fuzzy cognitive networks

The studies on the photovoltaic (PV) generation are extensively increasing, since it is considered as an essentially inexhaustible and broadly available energy resource. However, the output power induced in the photovoltaic modules depends on solar radiation and temperature of the solar cells. Therefore, to maximize the efficiency of the renewable energy system, it is necessary to track the maximum power point of the PV array. In this paper, a maximum power point tracker using fuzzy set theory is presented to improve energy conversion efficiency. A new method is proposed, by using a fuzzy cognitive network, which is in close cooperation with the presented fuzzy controller. The new method gives a very good maximum power operation of any PV array under different conditions such as changing insolation and temperature. The simulation studies show the effectiveness of the proposed algorithm.     

分布式光伏发电系统最大功率点跟踪技术比较研究

基于当前光伏阵列最大功率点跟踪技术的研究现状,介绍了适用于分布式光伏发电系统最大功率点跟踪的各种常用控制方法,阐述了每一种控制方法的技术原理,分析和比较了这些常用控制方法的特点,总结了各自的优点和缺点,最后对分布式光伏发电系统最大功率点跟踪方法的选择问题进行了探讨,并指出了具体选择方法时应综合考虑的各种因素。     

Resiliency oriented control of a smart microgrid with photovoltaic modules

The resiliency of a standalone microgrid is of considerable issue because the available regulation measures and capabilities are limited. Given this background, this paper presented a new mathematical model for a detailed photovoltaic (PV) module and the application of new control techniques for efficient energy extraction. The PV module employs a single-stage conversion method to integrate it with the utility grid. For extraction the maximum power from PV and integrate it to power grid, a three-phase voltage source converter is used. For obtaining the maximum power at a particular irradiance a maximum power point tracking (MPPT) scheme is used. The fuzzy logic control and adaptive network-based fuzzy inference system are proposed for direct current (DC) link voltage control. The proposed model and control scheme are validated through a comparison with the standard power-voltage and current–voltage charts for a PV module. Simulation results demonstrate that the system stability can be maintained with the power grid and in the island mode, in contrast with the MPPT.     

基于改进扰动观察法的光伏电池最大功率跟踪

有效地提高光伏电池的利用率对光伏系统至关重要,为此建立了具有通用性的光伏电池工程实用模型及相应的Boost转换电路,采用改进的扰动观察法控制Boost电路占空比实现光伏电池最大功率跟踪(MPPT),阐述了其实现策略并进行仿真验证。结果表明,外界温度、光照变化条件下该方法可精确跟踪光伏电池的最大功率点,实现光伏电池的高效转换。     

基于滑模变功率跟踪的PV-VSG控制技术

针对含储能装置的传统光伏虚拟同步发电机（PV-VSG）不仅投资成本高且未考虑光伏阵列输出特性的问题,提出一种基于滑模变功率点跟踪（SM-VPT）的PV-VSG控制策略。该方法在滑模控制的基础上引入直流母线电压偏差控制,调整光伏阵列的功率跟踪轨迹,实现光伏出力自适应匹配负载需求,即当光伏容量充足时,只提供与负载相匹配的功率;光伏功率不足时,可实现传统的MPPT控制以减少电力短缺,同时防止直流电压骤降,保证系统稳定运行。该方法使PV-VSG能够按需向负载供电,无需增加额外的储能设备,可实现光伏发电系统直接以VSG形式接入并网,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

THD reduction with reactive power compensation for fuzzy logic DVR based solar PV grid connected system

Dynamic voltage restorer (DVR) is used to protect sensitive loads from voltage disturbances of the distribution generation (DG) system. In this paper, a new control approach for the 200 kW solar photovoltaic grid connected system with perturb and observe maximum power point tracking (MPPT) technique is implemented. Power quality improvement with comparison is conducted during fault with proportional integral (PI) and artificial intelligence-based fuzzy logic controlled DVR. MPPT tracks the actual variable DC link voltage while deriving the maximum power from a photovoltaic array and maintains DC link voltage constant by changing modulation index of the converter. Simulation results during fault show that the fuzzy logic based DVR scheme demonstrates simultaneous exchange of active and reactive power with less total harmonic distortion (THD) present in voltage source converter (VSC) current and grid current with fast tracking of optimum operating point at unity power factor. Standards (IEEE-519/1547), stipulates that the current with THD greater than 5% cannot be injected into the grid by any distributed generation source. Simulation results and validations of MPPT technique and operation of fuzzy logic controlled DVR demonstrate the effectiveness of the proposed control schemes.     

直流模块式光伏发电系统前级DC/DC变换研究

针对传统集中式光伏发电系统结构存在的问题,介绍了直流模块式光伏发电结构,并利用反激变换器作为直流模块式光伏发电系统的前级直流模块,采用变步长的滞环比较法实现光伏电池的最大功率跟踪控制,采用带有输入电压前馈控制的电压闭环控制策略实现直流母线的稳压控制。试验结果表明,该方案可行。